一、mmWave(毫米波)丰富了5G(NR)可用频谱,使网络可提供极高容量、超高吞吐量和超低延迟。但与低频段FR1不同,mmWave(毫米波)的极短波长使其链路预算时更加仔细;

二、28GHz毫米波特点3GPP中将该频段命名为:n257

  • 频率范围:26.50 –29.50GHz

  • 可用带宽:850 MHz

  • 小区带宽:50MHz、100MHz、200MHz、400MHz

  • 带宽名称:LMDS

三、链路预算分析从运营商角度出发无线网络的部署取决于业务模型给出的业务案例及实现。业务案例受两个主要因素影响:

  • CAPEX(所需资本支出)

  • OPEX(建设、运营和维护网络成本)。

3.1 资本支出驱动因素: 蜂窝基站部署数量、小区边缘性能(即小区边缘所需的数据速率)和可实现的覆盖范围

3.2 毫米波特点:支持波束赋形(有助于克服较高的路径损耗),与5G(NR)使用主频谱Sub 6GHz相比,覆盖范围仍然有限;为确保足够的覆盖范围,链路预算分析至关重要。

四、28GHz链路预算假设(小区)载波带宽100MHz ,首先计算终端接收器灵敏度限制,假设:

  • 带宽=100 MHz,

  • 成功解码16QAM所需的SINR,1/2 FEC=8dB,

  • 天线阵列增益=17dB

  • UE噪声系数=10dB

    5G毫米波-28GHz(n257)链路预算
  • 距离1000 m ISD(500 m小区半径)的估计路径损耗

  •      视线条件路径损耗=133dB

  •      非视距连接路径损耗=156dB

Step1.确定接收器灵敏度限制

Rx灵敏度=-174 + 10*log (BW) + 噪声系数

              =-174 + 10*log(100*10^6) + 10

              = -174 + 80 +10

              = -84 dBm

Step2.确定预期路径损耗

  • 理想条件下视距通信:133dB

  • 固定无线接入(FWA)非LOS连接:156dB

Step3:确定基站(gNB)所需的有效各向同性辐射功率

  • EIRP=接收器灵敏度+SNR–Rx天线增益+路径损耗

  • 服务水平案例:EIRP=-84+8-16+133=41dBm

  • 非LOS案例:EIRP=-84+8-16+156=64dBm

Step4:确定所需的小区边缘性能(即所需的数据速率) 每个载波的数据速率取决于调制、MIMO 方案和可实现的SNR。如典型要求是实现2 bps/Hz的频谱效率,即100MHz宽信道的频谱效率为200Mbps。为了实现这一点需要约8dB的SNR,这进一步提高了接收器灵敏度限制。

     5G基站侧接收端使用天线阵列,因此可以计算波束赋形增益—增益由单个天线元件的增益和元件总数决定。在5G开发的早期阶段,总接收波束成形增益的一个很好的近似值是17dBi。根据估计的路径损耗,可以确定所需的总等效各向同性辐射功率(EIRP)和所需的传导发射功率。

     根据上述计算,发送端所需的总EIRP41到64dBm之间(见Step2)。合理的假设是在5G远程无线电头端(RRH)使用更大的天线阵列会带来更大的波束成形增益。